地层出砂机理与防砂措施技术研究
P油田出砂规律及防砂对策研究报告重点讲义资料
Palogue油田出砂规律及防砂对策研究一、Palogue油田概述根据对苏丹Palogue油田的地质及FDP研究,现将该油田的基本情况和数据整理如下,并作为本课题研究的基础。
油田面积: 27.25Km2(P2, Y+S层);地质储量:2234 MMB (P1), 233.5 MMB(P2);主力油层:Yabus Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ层和SamaaⅠ,Ⅱ,Ⅲ, Ⅳ层,属于第三系古新世;油藏类型:YabusⅢ~SamaaⅡ为边水油藏(有断层分割),SamaaⅢ~Ⅳ为巨大水体的底水油藏;构造剖面:从Fal-2井向东、向西逐渐变低,且西翼倾角更缓,向西南和向北逐渐变低,且南翼更缓,地层倾角6°~ 12°;沉积相:Yabus为蛇状河,Samaa为辫状河;井网/井距:正方形井网(2套),800×800 m, Yabus:垂直井; Samaa:水平井;开发井数:81口(其中——直井77口,水平井4口);开发方式:初期——衰竭式开采,1.5年后注水开发;初期单井配产:Yabus : 2800 bopd, Samaa :1200 bopd;采油指数 Yabus:0.404 bopd/psi/m, Samaa :0.18 bopd/psi/m;合理生产压差 Ya :1.17 MPa, Sa : 1.58 MPa;临界生产压差 Ya : 1.38 MPa,Sa : 2.0 MPa;完井方式: Yabus直井,7in套管射孔完成;Samaa 水平井,割缝衬管完成(7in);射孔及割缝参数:孔密16孔/m,孔径(9~12)mm, 孔深≥ 500mm,相位角90度,127枪,SDP43RDX-5-127弹,右螺旋线布孔;射孔液(2%~3%)KCl,射孔负压差≤2.0MPa 割缝缝宽:(0.5-0.7)mm.(水平井)。
1.1油藏地质特性●平均埋藏深度:1100~1400m,(油中深 1300 m);●油层有效厚度:自下而上,油层变薄、物性变差,平面连通性变差。
技术论文-浅谈地层出砂防砂
浅谈地层出砂一、出砂的主要危害:1、砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产;2、出砂使地面和井下设备严重磨蚀、砂卡;3、冲砂检泵、地面清罐等维修工作量剧增;4、出砂严重时还会引起井壁坍塌而损坏套管。
二、油层出砂机理:1、剪切破坏:剪切强度包括两部分:胶结力和摩擦力。
在射孔通道周围有一个压力场,而其附近的塑性变形会引起井眼内剪切破坏,岩石将产生弹性变形(硬地层)或屈服变形(软地层),因而在射孔通道形成了一个塑性地层。
一旦剪切破坏发生,大小固体颗粒纷纷被剥离,这地层将逐渐遭到破坏。
2、拉伸破坏:拉伸机理发生在射孔通道周围,(这里的径向压力是由井眼压力和油藏压力控制的)。
压力骤变能超过地层拉伸强度,从而形成出砂和射孔通道的扩大。
3、粘结破坏:这一机理在弱胶结地层显得十分重要。
粘结强度是任何裸露的地层表面被侵蚀的一个控制因素。
这样的位置主要包括:射孔通道、裸眼完井的井筒表面、水力压裂的裂缝表面、剪切面或其它边界表面。
4、化学反应影响:岩石的强度由两部分组成:微粒之间的接触力和颗粒与胶结物之间的粘结力。
地层流体可能含有水、碱或酸,化学反应将溶蚀掉胶结物,从而破坏岩石强度。
三、油层出砂的具体原因:1、砂岩油层的地质条件(内因):砂岩油层在钻井前处于应力平衡状态。
钻开油层后,井壁附近岩石的原始应力平衡状态遭到破坏,造成井壁附近岩石的应力集中。
其它条件相同时,油层埋藏越深,岩石的垂向应力越大,井壁的水平应力相应增加,井壁附近的岩石就越容易变形和破坏,引起在采油过程中油层出砂,甚至井壁坍塌。
2、开采因素(外因):由于固井质量差,使得套管外水泥环和井壁岩石没有粘在一起,在生产中形成高低压层的串通,使井壁岩石不断受到冲刷,粘土夹层膨胀,岩石胶结遭到破坏,因而导致油井出砂。
四、冲砂:冲砂就是用高速液体将井底砂子冲散,并利用循环上返的液流将冲散的砂子带到地面的清砂方法。
1、冲砂原因:油井出砂后,如果井内的液流不能将砂全部带至地面,井内砂子逐渐沉积,砂柱增高,堵塞出油通道,增加流动阻力,使油井减产甚至停产。
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨油井出砂是指油井在生产过程中,地层中的砂颗粒进入井筒,导致生产井筒中的砂量增加。
油井出砂不仅会降低油井的产能,还会对油井设备造成损坏,影响油井的稳定性。
探讨油井出砂的因素分析和防砂技术对策非常重要。
油井出砂的主要因素可以归纳为地层力学性质、油井完井、地层流体动力学以及产层特征等四个方面的因素。
地层中的力学性质是导致油井出砂的重要因素之一。
地层中如果存在弱层、疏松层、脆性层等地质构造,容易发生砂粒脱离地层进入井筒。
地层中的水动力作用也是导致出砂的重要因素,水流对地层中的砂粒起到冲刷作用,使砂粒脱落进入井筒。
了解地层的力学性质,对油井出砂的预测和防治非常重要。
油井完井对油井出砂的影响也非常大。
完井中的水泥固井质量、套管完井质量等都会影响到油井的防砂效果。
如果完井质量不好,套管间存在裸眼区或存在裂缝,会使得地层中的砂粒从这些位置进入到井筒中。
提高完井的质量,采取防砂措施非常重要。
地层流体动力学也是导致油井出砂的重要原因之一。
地层中的流体动力学主要与地层渗透性、井底流速、井底流量等因素有关。
如果井底流速过大,会使地层中的砂粒被冲刷进入到井筒中。
控制井底流速、流量,合理管理油井的生产参数,可以有效减少油井出砂。
产层特征也对油井出砂起到重要影响。
一些产层细颗粒砂岩、脆性砂岩等,容易发生砂粒脱离地层进入井筒。
在选择油井开发方案时,要根据产层特征合理选择防砂技术。
为了有效防止油井出砂,可以采取以下防砂技术对策:1. 合理选择完井方案:在完井过程中,应严格按照设计要求进行套管的安装和水泥固井,避免存在裸眼区或存在裂缝,确保完井质量。
2. 使用防砂工具:如防砂套管、防砂滤管等,可以阻止地层中的砂粒进入到井筒中。
3. 调整井底流速:合理管理井底流速和流量,减小油井的生产参数,降低地层中的砂粒冲刷进入井筒的风险。
4. 人工增注剂:通过注入人工增注剂来改变地层渗透性或黏结砂粒,减少砂粒从地层中脱离的可能性。
防砂技术概述
二、防砂目的
二、防砂目的
1)延长油井的生产寿命; 2)保护地面生产设备; 3)减少油井的维护费用; 4)减少油井的维护费用;
三、防砂方法及选择
无论那一种防砂方法,都应该有效地阻止地层的砂粒随着流体流向
井筒;
1、防砂方法
1)砂拱防砂; 2)机械防砂; 3)化学防砂; 4)焦化防砂。
中心管
旁通充填短节
负荷显示器
单流阀
滑套关闭工具
滑套开、关工具
4.11 底部隔离密封总成
带孔短节
密封圈
单流阀
防砂管柱与充填服务工具下入图
顶部座封服务工具总成 冲管
”Mini-Beta”充填服务工具总成 负荷显示器
滑套关闭和开、关工具 冲管
底部隔离密封总成
防砂充填作业程序
1、地面管线试压
2、坐封及验封 3、工具脱手 4、试 循 环 5、试 挤 6、充填作业 7、反 循 环 8、验 充 填
2)割缝管
三、防砂方法及选择
割缝管
三、防砂方法及选择
3)绕丝筛管防砂
单绕丝筛管
三、防砂方法及选择
4)预充填砾石筛管防砂
双层绕丝预充填砾石筛管
三、防砂方法及选择
5)砾石充填防砂 砾石充填防砂是目前最有效的防砂方法,它是在
油气井中下入滤砂管后,再进行滤砂管柱外(包括射 孔炮眼和地层近井地带)砾石充填,建立人工防砂屏 障。 目前渤海常用的是:管内砾石充填防砂(BAKER公司)
典型地层的防砂范例
传压座封孔 心轴
密封胶皮
剪切销钉
4.6 “SC-1R”顶部封隔器
反扣顶部接头 心轴
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨油井出砂是指在油井生产过程中,地层中的砂粒被带上来并随着产出的油一起流出井口。
油井出砂不仅会造成生产设备的磨损和损坏,还会影响油井生产的稳定性和效率。
分析油井出砂的因素并探讨相应的防砂技术对策,对于提高油田开发的经济效益和生产效率具有重要意义。
一、油井出砂的主要因素分析1. 地层的力学性质油井出砂的主要原因之一是地层内在的力学性质。
地层中岩石颗粒有大小不一的孔隙空间,当油井生产时,地层中的砂粒会随着产油液一起流出井口。
这种现象通常发生在地层的疏松砂岩和砾岩中,这些岩层的孔隙结构比较复杂,容易存在砂化现象。
2. 油藏流体的性质油藏中的流体性质也是导致油井出砂的重要因素之一。
当油井生产时,油藏中的油、水和天然气会随着压力的变化而混合流出井口。
在油藏中,这些流体常常伴随着一定量的固体颗粒,这些颗粒在流动过程中会随着流体一起被带上来,导致油井出砂的现象。
3. 井筒结构和操作方式油井的井筒结构和操作方式也会对油井出砂产生影响。
井筒的设计和施工质量直接影响着井筒的稳定性和完整性,如果井筒的结构不合理或者工艺不当,容易引起井底发生砂化现象。
操作方式也会影响油井生产的稳定性,不当的操作容易导致井底压力变化剧烈,加剧砂化现象。
二、油井出砂的防砂技术对策探讨1. 地层工程技术地层工程技术是油井出砂的重要防治手段之一。
通过对油藏地层的调查和分析,了解地层的力学性质和岩石结构分布,可以合理选择井眼位移和井口周围的封隔材料,从而减少地层砂化带来的影响。
2. 井口系防砂技术在油井井口周围,可以采用井口系防砂技术来减少油井出砂现象。
比如通过设置适当的井口防砂装置,合理利用固控技术,控制井口的流体压力和流速,避免砂粒的被带上来。
3. 井底环境改造技术井底环境改造技术也是防治油井出砂的重要手段。
可以通过注入固化剂、封堵剂等化学材料,改善井底环境,减轻地层砂化的程度,从而减少油井出砂现象。
4. 提高油井生产管理水平提高油井生产管理水平也是防治油井出砂的关键。
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨油井出砂是指在油井生产过程中,地层中的砂粒被带入采油系统中,导致设备磨损、管道堵塞甚至井口堵塞。
油井出砂不仅会影响油田的产量和开采效率,而且还会增加生产成本,降低油田的经济效益。
研究油井出砂的因素、防砂技术及对策,对提高油田的开采效率和经济效益具有重要意义。
一、油井出砂的主要因素1. 地层岩石特性地层中的砂粒含量、形状和大小是油井出砂的重要因素。
当地层中的砂粒含量较高、砂粒颗粒较大时,油井出砂的风险就会增加。
这些砂粒在采油过程中易被输送到地面,导致油井出砂问题。
2. 产量及采出液量油井的产量和采出液量也是影响油井出砂的重要因素。
产量过大或者采出液量过高会导致地层压力降低,砂层容易崩塌,从而导致油井出砂问题。
3. 井底流速井底流速是指地层流体在井底的流速,它是影响油井出砂的一个重要因素。
井底流速过高时,砂层容易被冲击破坏,导致油井出砂问题。
4. 井筒结构及完井方式井筒结构及完井方式直接影响到油井出砂的发生。
当井筒结构不合理或者完井方式不当时,容易引起地层砂粒的涌入和输送,从而形成油井出砂问题。
二、油井出砂的防治技术1. 人工堵砂人工堵砂是指通过添加一定的物质或者采取一定的措施,将地层中的砂粒固定在原位,防止其被输送到井口或者地面的一种技术手段。
这种方法包括注浆、注漏、封堵等工艺,通过固化地层砂粒,防止其对采油系统的侵蚀。
2. 防砂管柱防砂管柱是一种专门设计的管柱,能够有效地阻挡地层中的砂粒进入油井系统。
这种管柱通常采用特殊的材料制成,并且具有特殊的结构设计,能够有效地过滤掉地层中的砂粒,保护采油系统的安全运行。
3. 人工举升液柱人工举升液柱是通过提高井口液柱的压力,使得地层中的砂粒无法通过液柱的阻挡,从而达到防止油井出砂的目的。
这种方法能够有效地防止地层砂粒对油井系统的损害,保护油井设备的安全运行。
4. 井底提前砂化井底提前砂化是一种通过在井底注入一定的砂化剂或者添加一定的砂化剂,从而使地层中的砂粒得到固化和稳固的技术手段。
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨油井出砂是指油井开采过程中,由于各种因素的影响,地层裂缝内的砂粒从原有位置脱离,经过油井井筒沉积在井底或沉积管道内,严重影响钻井作业和生产。
那么,导致油井出砂的因素有哪些?又如何进行防砂技术对策探讨呢?一、导致油井出砂的因素(一)地层因素1、砂岩岩性差:砂岩岩性差,孔隙度高,岩石组织结构不稳定,易于破坏,所以砂粒容易从岩石间脱落。
2、同层夹嵌:沉积体系复杂,在地质过程中容易引起变形,同层内发生夹层、夹冻、夹泥、夹石等现象,造成砂性岩石的不连续性。
(二)生产因素1、初始生产压差不当:短时间内,高的井底流压和低的地层压力差,容易使砂粒产生剪切力和振砂的力,影响孔隙和砂岩之间的粘附力和摩擦力,引起砂岩中的砂粒从原有位置脱离或沉积沿井筒运到沉积管道内。
2、卡塞现象:井筒砂堵导致产量下降,产生气锁现象,触发后效应引起剧烈振动,再加上流速下降容易形成沉积,堵塞更加严重。
(三)井控因素1、井口堵塞:井渣等杂物在井口形成堵塞,孔隙狭小,使流体流速增大,容易拖动砂粒导致井底沉积剧烈出现。
2、抽油机工作不正常:抽油机工作不正常是导致井底产生剪切力和振动力的原因之一,同时引起井流并阻碍油气的正常流动。
二、防砂技术对策探讨为了防止油井产生砂,需要综合考虑地质条件、油井控制、井筒维修等因素,并采取合理的措施防治油井出砂。
(一)地质投资1、加强勘探:通过深入的勘探,了解地质构造、岩性、结构、气水含量等详细信息,准确判断地质条件,提前设备和防砂措施,减少井口堵塞和产生砂的风险。
2、分层开采:通过分层开采措施,可将地下的砂和其他岩性分层开采,减少地下砂和岩石的折损破碎,减缓沉积物的堆积,减少井口砂堵。
(二)井口控制及维护1、井口清理:清理井口堵塞,及时清理井口积沙杂物,以降低井底剪切力和振动力,保证油井生产长期稳定。
2、防塞措施:通过采取防插器、串高断裂等措施防止油井卡塞,减少气锁现象的形成。
地层出砂机理及出砂预测
一,出砂机理油井出砂通常是由于井底附近地带的岩层结构破坏引起的,其中,弱固结或中等胶结砂岩油层的出砂现象较为严重。
由于这类岩石胶结性差,强度低,一般在较低的井底压力下,就容易造成井底周围地层发生破坏而出砂。
油井出砂与油藏深度、压力、流速、地层胶结情况、压缩率和自然渗透率、流体种类和相态(油、气、水的情况)、地层性质等有直接的关系。
从力学角度分析油层出砂有两个机理:即剪切破坏机理和拉伸破坏机理,前者是炮孔周围应力作用的结果,与过低的井底压力和过大的生产压差有关;后者则是开采过程中流体作用于炮孔周围地层颗粒上的拖曳力所致,与过高的开采速度或过大的流体速度有关。
这两个机理相互作用,相互影响。
除上述两个机理外,还有微粒运移出砂机理,包括地层中粘土颗粒的运移,因为这会导致井底周围地层的渗透率降低,从而增大流体的拖曳力,并可能诱发固相的产出。
二,出砂情况预测现有的出砂预测是建立在对出砂的现场观察、出砂的室内实验及对出砂进行理论模拟的基础上,我们针对永八块的地质情况及开采特点,主要从以下几个方面进行出砂预测:1、经验类比分析法从现有永八块的资料分析,它同胜利油田的大多数砂岩油藏情况相似。
据胜利砂岩油藏沙河街层组出砂情况分析,其中大部分油藏出砂。
一般开始出砂轻微,随着油田的进一步开发,油井见水后,出砂加剧。
同时地层压力也逐渐降低,从而导致生产压差增大,也会造成大幅度出砂。
胜利油田与之同层的各个砂层组在生产过程中都有不同程度的出砂现象,所以从经验上讲,永八块可能出砂。
2、孔隙度法一般认为,地层的孔隙结构与地层的胶结强度有关,通过对胜利油田的大量统计结果表明:如果地层孔隙度大于30%,地层出砂较为严重,完井过程中必须考虑防砂措施;如果地层孔隙度在20-30%之间,地层出砂减缓,也许考虑防砂;如果地层孔隙度小于20%,地层出砂轻微。
永八块的S25、S26、S27、S28砂层组的孔隙度平均为33%,所以单从孔隙度方面考虑都将出砂。
压裂防砂技术机理研究
压裂防砂技术机理研究摘要:管外充填防砂和端部脱砂压裂一体化技术就是所谓的压裂防砂技术,这种技术能够实现一次性的管外充填防砂和层脱砂压裂,形成一个具有多级分选过滤的人工井壁通过裂缝支撑带和管外砾石层的作用。
对于压裂防砂的技术来说,它对地层起到压裂解堵和改造的效果的同时,还能够实现防砂的功用,且地层水敏的难题可以通过采用以水锁剂为携砂液的方法来得以实现。
关键词:压裂防砂解堵改造油层一、油井出砂原因1.砂岩油层的地质条件储层岩石的性质:从客观上来讲,油井出砂的主要原由是储层岩石的应力分布及其性质。
岩石的胶结含量、类型及胶结方式就是所谓的储层岩石的性质,它影响着岩石结构的完整性。
出砂的难易程度与接触式胶结的强度有关。
应力分布:在钻井的作业过程中由于应力的释放,砂层产生膨胀,造成颗粒坍塌,重排,砂层失去原有的稳定性;通过实验可知,将较高的应力加载给砂岩,出砂前就能承受比较高的流体流动速率。
对于采油的过程来说,由于流体压力在孔隙中的减小,在负荷实现流体向粒间结构上转移到的过程中,增加了粒间的轴向负荷,岩石受到应力的挤压作用也随之增了,压实了砂层,颗粒间的胶结被扰乱了,砂层失去原有的稳定性,进一步损坏了套管。
2.开采因素油层出砂的主要原因是流体的流动作用在石油开采的过程中对颗粒的拖动力和对地层的冲刷。
为了提高开采量,通过注水开发的方式实现油层见水后,流体的渗流速度也增大了,增大了生产压差,出砂程度也加剧了。
地层水敏性的矿物会由于注水开发的缘故而膨胀松软、解体,进而消弱地层的强度,使出砂严重。
造成地层出砂的因素还有可能是:射孔密度过大、固井质量差,部分胶结物在油层含水后被溶解,突然变化的工作制度,岩石胶结强度降低。
二、压裂防砂技术实现管外充填防砂与端部脱砂压裂的合二为一的技术被称作是压裂防砂技术。
地层实现端部的脱砂压裂和管外充填,形成一个具有多级过滤的人工井壁,利用裂缝支撑带和管外砾石层的作用,最终实现油井的产量的提升、防砂时间增长的功效。
油气田地层出砂破坏机理及完井方式研究
等 都将改变砂 岩的应 力分布 , 在一 定程度上也 成为油 层出砂 的
值导致井毁人亡 的不可补救的严 重后果 。 另一种 因素 。对于 注水井 , 随着 地层 岩石含 水率 的增加 , 地 层 地 层砂 无论在 什 么地 方都会造成 严重 的危害 , 如果进 入地 岩 石的强度逐渐 降低 , 最终 出砂 。 表地面 生 产设备 , 必须 及时采 取措 施对 砂粒和 流体 进行 分离 , 地层 出砂 以后 , 比较细 小的 砂粒 会随 着油气 流流 体井 筒 , 否则将 会造 成更 大 的危害和 更 多成本 。在 清理砂 粒 的过程 中 甚 至会 被举升 到地 面 。还 有一 部分 颗粒 比较粗 大 的沙粒 会 聚
明显 了 , 地 层 出砂对 套管造 成 了各方 面的破 坏 , 并 且砂子堵 塞 了地层 流体 的 出流通道 , 降低产 量 。地 层疏 松 的油 层 , 在 生产 段时 间后 , 地 层 的流体 流动 、 压 力和粘 度 的综合 作用下 随流 体 脱离 地层 , 通过筛 管缝 隙或 套管 的射孔 炮眼进 入井 筒 中 , 这 些砂 粒在其后的运移 过程 中对油井 的破 坏威力是 巨大惊人 的。 砂粒 对井 下工具 和 管道 的破 坏与 多种 因素有 关 。当地层 流 出的 砂粒 颗粒较 大且 圆度粒 度较 差 , 加之 流体 速度较 大 , 带 动 砂粒 以较 大的速 度移 动 , 在这 种情 况下 , 砂 粒非 常容 易对流 经的 管线 内 壁面 产生 磨 损 , 长 时 间的 作用 会 导致 管 线壁 面变 薄, 最终 管线破 裂报 废 。当地 层砂流 速较 慢且砂 粒 不大时 , 这 种情况 下砂 粒容 易在随 流体 运移 的过程 中沉 积在 井筒 中的任 意位置 , 如 工具 的 凹陷处 , 管线的拐 弯处等等 , 这都会 造成 工具 的使用 失 灵 , 通道堵 塞 , 最 终油 井生产 的各 项指标 超过 了额 定
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨
油井出砂是指在油井生产过程中,地层中的沙粒被带上井口,影响了油井的正常生产。
油井出砂的主要因素包括地层力学性质、井筒完整性、油井操作以及油井开发方式等。
针
对这些因素,可以采取一系列的防砂技术对策。
地层力学性质是油井出砂的主要因素之一。
在选择油井开采地点时,应充分考虑地层
的物理力学特性,包括地层的强度、孔隙度、饱和度等。
如果地层强度较低,会导致沙粒
容易从地层中脱落,引起油井出砂。
在选择井位时需要避开地层弱化区域,减少出砂的可
能性。
井筒完整性对防砂起着至关重要的作用。
完整的井筒能有效封堵出砂通道,减少沙粒
进入井口的可能性。
为了保持井筒的完整性,可以采取以下措施:合理选择井眼直径,避
免过大或过小导致井壁塌陷或堵塞;选择适当的壁厚;进行良好的井壁完井;定期检查井
筒完整性,及时修补井筒裂缝或漏洞。
油井操作也是影响油井出砂的重要因素。
在生产操作中,应尽量减少井口的压力变化,避免沉积物的松动和脱落;合理控制生产流量,避免过大的生产压力造成沙粒上升速度加快,进而引发油井出砂。
还应加强对井口设备的维护,及时清理井口的沉积物,防止其堵
塞井筒。
针对不同的油井开发方式,可以采取相应的防砂技术对策。
对于水驱油井,可通过控
制水压、掺入适量的聚合物等方式,增强水的粘度,减少沙粒的运移速度;对于气驱油井,可以通过调整气体的压力和流速,减少沙粒上升速度,控制出砂情况。
油井出砂机理分析及防砂措施研究
油井出砂机理分析及防砂措施研究张 剑(黑龙江省大庆市第一采油厂作业大队,黑龙江大庆 163318) 摘 要:油井出砂是油气开采过程中遇到的主要难题之一,在各油田开发与生产中都广泛地存在着出砂问题。
出砂原因极其复杂,从钻井开始到采油或注水过程中的每一环节对出砂都有影响。
而人为因素造成的油井出砂,应该尽量避免。
下面着重分析油井的出砂机理及防砂措施。
关键词:出砂机理;防砂措施;防砂机理 中图分类号:T E358+.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)15—0007—011 油井出砂原因分析1.1 先天因素先天性原因是指砂岩地层的地质条件,类型的不同和分布规律的差异,地质年代的因素。
一般来说,胶结矿物数量多,类型好,分布均匀,地质年代早,砂岩油,气藏的胶结强度就大,反之就小。
1.2 开发因素人为的开发因素造成的油井出砂,不恰当的开采速度以及采油速度的突然变化,落后的开采技术,低质量和频繁的修井作业,设计不良的酸化作业和不科学的生产管理等造成油井出砂,这些都是可以避免的。
2 出砂机理的分析2.1 地层的弱胶结出砂这类油气藏出砂发生在油气井生产初期,或关井后的第二个生产周期。
对于弱胶结地层,剪切破坏所导致的出砂量要比张应力作用所造成的出砂量大。
由于地层胶结性差,较小的采液强度就可以导致油气井出砂。
2.2 中等胶结强度易出水地层这种中等强度定义在3.45~6.8。
这种地层开始不出砂,地层出水后却开始出砂。
其主要原因是由于出水后使原来固结砂粒的毛管力消失,另外由于毛管力的消失,地层砂在地层内流动着流体作用下,剪切破碎增强,破碎的砂粒的运移增大了砂粒间的剪切力,从而使油气藏出砂加剧。
2.3 油藏压力下降导致胶结性好的地层出砂由于油藏压力的降低,同时在主应力非常大的情况下,胶结强度高的地层易出砂,这种地层出砂状况较弱胶结地层差,同时也可能时断时续的发生。
比较而言,弱胶结地层的出砂量将达到油井总产量的10%到20%。
浅析油井出砂原因及防砂措施
浅析油井出砂原因及防砂措施摘要:在石油开采过程中,油井出砂的问题一直是石油开采业急需解决的难题之一。
油井出砂不仅会造成油井减产、加快油井井下开采设备的磨损、老化,还会导致开采区域地层出现亏空,引起油井报废。
因此,如何解决油井出砂问题成为很多专家学者研究的重要课题。
基于此本文对油井出砂机理进行了分析,并且对防砂措施进行了探讨。
关键词抽油泵;油井出砂;原因分析;防砂技术引言在油田开采过程中,随着油田开采的不断进行,地层能量也会随之不断下降,此时油井内部的压差就会不断增大,进而导致油井出砂的问题不断严重,油井出砂会对其产能造成比较大的影响。
地层出砂会进入到井筒中,可能会造成管线和设备堵塞情况的出现,或者对泵造成破坏,甚至可能会导致井壁坍塌的问题,造成套管变形损坏,最终使油井不能够继续生产,而且会影响后续开采和最终的采收率,因此加强对油井出砂机理的研究,针对油井出砂机理采取有效的防砂措施来对油井出砂问题进行预防,对于保证油田产能的稳定,提高最终采收率具有重要的意义。
1.油井出砂原因分析油井出砂的原因并不都是一样的,不同区域的油井在出砂原因方面可能有一定的差异,但是总的来说油井出砂主要是两类原因导致的,一方面原因是油藏本身的地质条件,另一方面则是开采因素,这两方面因素是导致油井出砂的主要原因,下面就对这两方面因素进行分别的分析:1.地质条件的影响开采区域内岩层的自然因素是导致油井出砂的主要原因。
在进行石油开采的过程中,原油输出会导致开采区域土层外部压力不断增大,引起岩层的松动,严重时会导致区域内的岩层脱落,进而出现油井出砂问题。
在石油开采的过程中,开采区域内岩层应力的分布是导致油井出砂的内因,随着开采深度的增加,开采石油需要的压力不断加大,此时油井内开采区域内的岩层应力状态平衡状态被打破,破坏了开采区域内的结构,引起岩层脱落,产生油井出砂问题。
油层胶结强度。
油层胶结强度对于出砂有着比较大的影响,影响油层胶结强度的因素包括胶结物的种类、数量和强度。
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨油井出砂是指在石油开采过程中,油井产出的油液中含有砂粒,从而导致生产设备磨损严重,降低了产油效率,甚至影响了油田的正常生产。
油井出砂问题不容忽视,而其形成的原因也是多方面的。
本文将对油井出砂的因素进行分析,探讨防砂技术对策,以期为油田生产提供参考和指导。
一、油井出砂的主要因素分析1. 地层砂砾含量高:地层中的砂砾颗粒超过了油井产出设备的承受范围,从而引起油井出砂问题。
2. 压裂作业引起的砂砾松动:在油井压裂作业中,因砂层压裂导致砂砾松动,进而通过油井产出。
3. 油藏流体运移过程中砂砾的悬浮沉积:油藏流体中含有的砂砾在运移过程中,由于流速的变化或通道的阻塞,导致砂砾悬浮沉积,最终通过油井产出。
4. 生产压力不稳定:油井生产过程中,由于操作不当或其他原因导致生产压力不稳定,使得地层中的砂砾从孔隙中逸出。
5. 井筒保护不力:油井的井筒不够稳固,未能有效地阻挡地层砂砾的进入。
1. 地层砂砾含量高的防砂技术:针对地层砂砾含量高的情况,我们可以通过地层评价技术来精确评估地层砂砾含量,从而合理选择井筒材料和井底装置,以减少地层砂砾对油井产出的影响。
2. 压裂作业引起的砂砾松动的防砂技术:对于在压裂作业中引起的砂砾松动问题,我们可以采用合理的压裂工艺和压裂支撑剂,以减少砂砾松动的情况。
4. 生产压力不稳定的防砂技术:针对生产压力不稳定导致的油井出砂问题,我们可以采用升压、降速等措施,使得油井生产压力更稳定,减少砂砾的逸出。
5. 井筒保护不力的防砂技术:对于井筒保护不力的情况,我们可以加强井筒材料的选择和井筒结构的设计,提高井筒的稳固性,以阻挡地层砂砾的进入。
三、结语油井出砂是影响油田生产的重要问题,需要我们对其造成的原因进行分析,同时针对不同的原因采取相应的防砂技术对策。
希望通过本文的探讨和分析,能够为油田生产中的油井出砂问题提供一些指导和借鉴,最终取得更好的生产效果。
辽河油田地层深部防砂工艺技术应用与探讨
人工砾 石或预 包砂在携砂液的携带作用下被 带入裂缝 中, 在 裂缝 内形成高渗透 率的人工砂桥 ,以靠人 工砂桥形成第一道防砂屏障 ,来防治油层 细 【 关 键 词 】辽 河 油 田 ;防 砂 工 艺 ; 出砂 ;应 用
文章 编号 : f S S N 1 0 0 6 -6 5 6 X ( 2 0 1 4 ) 0 3 — 0 1 3 7 - 0 1
项 防砂技术 。化学 深部 防砂技术 的 主要 材料是 树脂胶 结砂 ,其性
填砂施 工结束 即可放 喷排液 ,减少 了地层污 染 。管柱 具有液 压和倒 扣两 套 丢手 装 置 ,施 工安 全性 得 到 保证 。
能在很 大程度 上代 表 了该 项技术 水平 的高低 。为此 我们 在几项 重要 指标 上作 了改 进和 提高 。研制 成功 了树 脂与 石英 砂亲 合工 艺技 术 ,
四 、优 质携 砂液 的研 究
防砂 效果 的好 坏与多 种 因素 有关 ,而携砂液 是其 中一个非 常重 要 的因素 。地层 深部 防砂工艺 首先要 求携砂 液在填 砂过程 中 ,应有
成微裂 缝 ,人工砾 石在 裂缝 中形 成 了高渗流通 道 ,从 而改变 了油层 很 强 的携 砂 能力 ,不 能 中途 脱 砂 ,形 成 砂 桥 ;二 对地 层 污 染 小 , 内的渗 流状态 ,使原来 的原油 向心径 向流改变为流 向裂缝 的水平 流 , 低 滤失 、低摩 阻 ;三是 破 胶彻 底 ,返排 容 易 ;四是 与地 层 流体 配 渗流 条 件得 到 改善 ,从 而降 低 了油 流 的携 砂能 力 ,同时 ,由于 高 伍性 好 ,对地 层 的 伤害 率小 ,五是 工作 性 能稳 定 可靠 。研 制 的无 强度 地挤入人 工砾石 ,改变 了地层砂 的受力 状况 ,使 地层砂 不易 向
孤岛油田出砂机理及防砂方法研究
孤岛油田出砂机理及防砂方法研究油井出砂是石油开采过程中遇到的重要难题之一,特别是在石油开采后期,含水量增加,地层流体更容易携带地层砂进入井筒,出砂程度加剧。
油井出砂不仅会导致油气田不能有效开发,采收率降低,而且还会导致井下、地面设备的严重磨损,缩短设备使用寿命,严重时会导致套管损坏,油井报废等,国内外科技工作者对此引起了高度的重视,每年花费大量的人力物力进行研究和治理。
本文综述了国内外油气田防砂方法研究,分析了机械防砂方法、化学防砂方法、复合防砂等多种防砂方法,由防砂的微观机理特征及出砂的根本影响因数上,分析并具例举多种防砂工艺;及其适用的具体底层特征及其适用的范围。
确定孤岛油田渤76采用砾石防砂最为有效防砂手段。
孤岛油田渤76砂层组属河流相正韵律沉积,孔隙度高,渗透性好,胶结疏松,储层非均质性强,内部夹层发育,岩性以细砂岩为主,胶结类型为孔隙接触式。
主要开发层系是Ng1+2-4砂层组,平均孔隙度34.7%,原始含油饱和度58.9%,原始油藏温度为70℃,平均空气渗透率1674×10-3um2,地面原油密度0.970~0.990g/cm3,平均为0.984g/cm3,地面原油粘度3950~7648mPa·s,Ngl+2层系原油粘度平均为4150mPa·s,Ng4层系原油粘度平均为5100mPa·s,目的层埋深1160-1300m左右,油水界面为1290m(去补心),为一具有边底水的构造~岩性稠油油藏。
考虑到孤岛油田渤76砂层组的实际情况,为了提高其开发效果选择适合的防砂方法,在室内实验模拟研究中选择合适粒径砾石。
所以采用分级充填实验、预充填双层绕丝滤砂实验、粘土和砾石的混合实验、粘土对充填层影响的实验研究、地层砂充填实验。
通过分级充填实验可知在相同驱替速度下,砾石层渗透率随砾石粒径的增大而增大,说明大粒径的砾石具有好的渗流能力;通过预充填双层绕丝滤砂实验知道相同粒径陶粒的预充填层,绕丝参数越大,砾石层渗透率保持率越小;表明砾石层挡砂能力随绕丝参数的增大而下降;通过粘土和砾石的混合实验和粘土对充填层影响的实验研究可知随粘土矿物的增加,砾石层渗透率急剧下降,当粘土矿物含量达20%时,砾石层渗透率只有无粘土时的渗透率的千分之几;通过地层砂充填实验可知在同一注入速度下,地层砂运移对砾石层和砾石层附近砂样的损害程度随注入时间的增大而增大。
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨油井出砂是指在油田开采过程中,随着产量的增加,地层中的砂颗粒被携带到井中,形成砂堵或砂淤,导致井下设备受损,产量下降,甚至影响整个油田的运营。
油井出砂是一个常见的问题,它不仅会增加油井的维护成本,还会影响到油田的正常生产。
对油井出砂的原因进行分析,并采取相应的防砂技术对策,对于保障油田的正常生产和油井设备的运行安全具有重要意义。
一、油井出砂的原因分析1. 地层条件地层条件是导致油井出砂的主要因素之一。
在砂质含量较高的地层中,随着油井的开采,地层中的砂颗粒会随着原油一起流入井内,形成砂堵或砂淤,从而导致油井出砂。
在高压、高产量的情况下,地层中的砂颗粒被挤压向油井,也会加剧油井出砂的程度。
3. 油藏属性油藏属性的不同也会对油井出砂产生影响。
含砂量大、颗粒粗大的油藏,其出砂的程度会更加严重。
一些含有天然气的油藏在开采过程中,由于气体的排出使得地层中的砂颗粒发生移动,也会导致油井出砂。
4. 操作不当油井的操作不当也是导致油井出砂的重要因素之一。
采油采气过程中的过快或过慢,注采比失调,地层的压力过大或过小,都会引起砂颗粒流入井内,导致油井出砂。
二、防砂技术对策探讨1. 完善地层评价在油井的开发过程中,对地层的评价和分析非常重要。
通过对地层的含砂量、砂颗粒粒度、孔隙度等参数的详细分析,可以有针对性地对不同地层进行相应的处理,从而减少油井出砂的风险。
2. 合理降低油井产量在高产量的油井中,特别是在高产量和高含砂量的油藏中,可以通过合理调整油井的产量,减少地层中的砂颗粒流入井内的风险,从而降低油井出砂的程度。
3. 增加防砂设备在油井的设计和建设过程中,可以增加相应的防砂设备,如筛管、砂控剂等,对地层中的砂颗粒进行有效的过滤和控制,从而减少油井出砂的风险。
4. 定期清洗油井定期对油井进行清洗,清除地层中堵塞的砂颗粒,可以减少油井出砂的问题,保障油井的正常生产。
5. 完善运维管理油井的运维管理对于减少油井出砂也起着重要作用。
出砂地层防砂工艺研究
3 个 小层 , 仅2 - 3 d  ̄ 层含油, 4 砂 层组 为主 要含 油层 段 , 共 分7 个小 层 , 其中1 、 4 小 层 无油 , 2 - 3 小层 为零 星分布 的稠油 , 5 小层 个别井 点有油 层 , 6 、 7 / J 、 层 广泛分 布 ,
其 中Ng 4 6 主要 分 布在 林 东 , N g 4 7 主要 分布 在 林 中9 块。 二, 防砂 现 状
( 1 ) 、 绕 丝管 防砂 有效 率 下降 在林 樊家 油 田开发初 期 , 防砂 工艺 单一 , 油井 都采用 绕 丝筛管 管 内砾 石 充 填工艺 防砂投产 , 取 得 了 良好的 防砂效果 。 但 随着油 田开发 时间 的延长 , 地 层 亏 空加 大 , 出砂程度 加 剧 , 防 砂难 度增 加 , 绕 丝管 防砂 有效 率 下降 , 2 0 0 0 -2 0 0 4 年 绕丝 管 防砂7 l 井次, 有 效率7 4 . 6 %。 单一 绕 丝筛 管 防砂工 艺难 以适 应 不同井 况
一
油藏 基 本概 况
期, 使 出砂井 能得 到 充分 的利用 。
林樊 家油 田构 造位于 济 阳坳 陷东 营 凹陷与 惠 民凹陷之 间的林 樊家 凸起东
斜 偏南 , 东 部 以尚店 油 田沙一段 地层 超覆 线为 界 , 北部和 西部 过渡在 林 樊家构 造上, 是一 个上 第 三系 馆 陶组的 大型 披覆 构造 。 本 区 自1 9 5 7 年 开始 进行 地 球物 理勘 探 , 1 9 8 6 年 投入 开 发 , 共分 5 个 开 发单 元: 林 东 主体 、 林 中9 块、 林 中3 块、 林1 7 块 和林南 1 块。 主力 油层 为N g 组, 油层 埋
( 2 ) 、 储层 特 征
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地层出砂机理与防砂措施技术研究
地层出砂问题一直是困扰石油行业的一个重要难题,由于地层的出砂会造成诸如油气井减产、套管设备损坏、环境污染等问题,因而使石油公司每年损失数亿元。
地层出砂机理与防砂措施技术研究主要包括以下三个主要方面:地层出砂机理、出砂预测、防砂措施。
对于地层出砂机理的研究首先分析了地层出砂的类型:游离砂的析出、弱胶结砂的析出、骨架破碎砂的析出。
出砂地质因素和砂岩、流体性质以及储层敏感性有关。
通过归纳整理,明确油田开发因素(地层压降、生产压差、流速、注水、完井等)与出砂间的关系。
基于剪切、拉伸两种破坏全面研究出砂力学机理。
对于出砂预测主要从以下几个方面进行了研究:经验公式法、实验室测试法、现场观测法以及临界生产压差和流量的计算。
对于经验公式,从出砂指数法,斯伦贝谢法,声波时差法,组合模量法等几个方面进行了详细的研究;对于实验室测试主要从大型模拟和小型模拟两个方面进行研究;现场观测法侧重于直接的观察法,简单明了。
防砂措施包含机械、化学防砂及其它新技术。
防砂方法的选择包括防砂选择的原则和一些必须考虑的因素如完井类型和地层物性等。
防砂效果的评价是很重要的一步,从含砂量、产能损失及有效期三个方面进行评价。